汽車構造(第一章發(fā)動機的工作原理和總體構造)

1、汽 車 構 造1共五十四頁發(fā)動機底盤車身(ch shn)電器2共五十四頁發(fā)動機底盤車身(ch shn)電器3共五十四頁第一章 發(fā)動機的工作原理和總體構造第二章 曲柄連桿機構第三章 配氣機構第四章 汽油機供給系統(tǒng)第五章 柴油機供給系統(tǒng)第六章 發(fā)動機有害排放物的控制系統(tǒng)第七章 車用發(fā)動機的增壓系統(tǒng)第八章 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)第九章 發(fā)動機潤滑系統(tǒng)第十章 發(fā)動機點火(din hu)系統(tǒng)第十一章 發(fā)動機起動系統(tǒng)第十二章 新型車用發(fā)動機第一篇 汽車(qch)發(fā)動機4共五十四頁第一章 發(fā)動機的工作原理和總體構造第二章 曲柄連桿機構第三章 配氣機構第四章 汽油機供給系統(tǒng)第五章 柴油機供給系統(tǒng)第六章 發(fā)動機有害排放

2、物的控制系統(tǒng)第七章 車用發(fā)動機的增壓(zn y)系統(tǒng)第八章 發(fā)動機冷卻系統(tǒng)第九章 發(fā)動機潤滑系統(tǒng)第十章 發(fā)動機點火系統(tǒng)第十一章 發(fā)動機起動系統(tǒng)第十二章 新型車用發(fā)動機第一篇 汽車(qch)發(fā)動機5共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造發(fā)動機的分類四沖程發(fā)動機的工作原理二沖程發(fā)動機的工作原理發(fā)動機的總體構造發(fā)動機主要性能指標與特性內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號(xngho)編制規(guī)則6共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造發(fā)動機的分類四沖程發(fā)動機的工作原理二沖程發(fā)動機的工作原理發(fā)動機的總體構造發(fā)動機主要(zhyo)性能指標與特性內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則7共五十四頁

3、 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造熱機：熱能轉(zhuǎn)化(zhunhu)為機械能的發(fā)動機。內(nèi)燃機：熱機的一種。 熱效率高、體積小、質(zhì)量小、便于移動、起動性能好。 汽車最常用的是往復活塞式內(nèi)燃機。 第一節(jié) 發(fā)動機的分類8共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造 往復活塞式內(nèi)燃機可根據(jù)不同的特征分類：（1）按著火方式分：壓燃式、點燃式。（2）按使用燃料(rnlio)種類分：汽油機、柴油機、氣體燃料發(fā)動機、煤氣機等。（3）按冷卻方式分：水冷式、風冷式。（4）按進氣狀態(tài)分：非增壓、增壓。（5）按沖程數(shù)分：二沖程、四沖程。（6）按氣缸數(shù)分：單缸、多缸。（7）按氣缸布置分：立式、

4、臥式；直列式、V型。 第一節(jié) 發(fā)動機的分類9共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造按著火方式分：壓燃式、點燃式。按使用燃料(rnlio)種類分：汽油機、柴油機、氣體燃料發(fā)動機、煤氣機等。 第一節(jié) 發(fā)動機的分類10共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理(yunl)和總體構造按冷卻(lngqu)方式分：水冷式、風冷式。 第一節(jié) 發(fā)動機的分類11共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造按進氣狀態(tài)(zhungti)分：非增壓、增壓。 第一節(jié) 發(fā)動機的分類12共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造按沖程(chngchng)數(shù)分：二沖程、四沖程。

5、第一節(jié) 發(fā)動機的分類13共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理(yunl)和總體構造按氣缸數(shù)分：單缸、多缸； 第一節(jié) 發(fā)動機的分類(fn li)14共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造按氣缸布置(bzh)分：立式、臥式；直列式、V型。 第一節(jié) 發(fā)動機的分類15共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理(yunl)和總體構造發(fā)動機的分類四沖程發(fā)動機的工作原理二沖程發(fā)動機的工作原理發(fā)動機的總體構造發(fā)動機主要(zhyo)性能指標與特性內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則16共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造一.四沖程汽油機工作原理1.常用(chn yn)術語 上止點：活

6、塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最遠的極限位置。 下止點：活塞頂部距離曲軸旋轉(zhuǎn)中心最近的極限位置。 活塞行程：活塞上、下止點之間的距離稱為活塞行程。一般用s表示，對應一個活塞行程，曲軸旋轉(zhuǎn)180。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理17共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理(yunl)和總體構造 曲柄半徑(bnjng)：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心之間的距離，一般用R表示?；钊谐虨榍霃降膬杀?，即s=2R。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理18共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造 氣缸工作容積：活塞從一個止點運動到另一個止點所掃過的容積，稱為(chn wi)氣缸工作容積。 一般用Vh表示：

7、 式中：D氣缸直徑，單位mm； S活塞行程，單位mm； 燃燒室容積：活塞位于上止點時，其頂部與氣缸蓋之間的容積。 一般用Vc表示。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理19共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理(yunl)和總體構造 氣缸總容積：活塞位于下止點時，其頂部(dn b)與氣缸蓋之間的容積稱為。 一般用Va表示，氣缸工作容積和燃燒室容積之和， 即VaVcVh。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理20共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理(yunl)和總體構造 發(fā)動機排量：多缸發(fā)動機各氣缸工作容積(rngj)的總和，稱為發(fā)動機排量。 一般用VL表示： 式中：Vh氣缸工作容積； i氣缸數(shù)目。 第二節(jié)

8、四沖程發(fā)動機的工作原理21共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造 壓縮比：氣缸總容積與燃燒室容積之比，壓縮(y su)比表示了氣體的壓縮(y su)度。一般用表示。 式中：Va 氣缸總容積； Vh 氣缸工作容積； Vc 燃燒室容積； 通常汽油機的壓縮比為610; 柴油機的壓縮為1622。 工作循環(huán)：完成進氣、壓縮、作功和排氣四個過程叫一個工作循環(huán)。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理22共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造2.工作(gngzu)原理 （1）進氣行程 活塞從上止點向下止點運動，排氣門關閉，進氣門打開?？諝饨?jīng)空氣濾清器并與化油器供給的汽油混合成

9、可燃混合氣，通過進氣門被吸入氣缸。 （2）壓縮行程 活塞從下止點向上止點運動，進氣門和排氣門都關閉，可燃混合氣受到壓縮，當活塞到達上止點時可燃混合氣壓力可達0.61.2MPa，溫度可達600700K。 壓縮比越大，壓縮終了時氣缸內(nèi)的壓力和溫度越高，則燃燒速度越快，發(fā)動機功率也越大。但壓縮比太高，容易引起爆燃。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理23共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理(yunl)和總體構造 爆燃 就是由于氣體壓力和溫度過高，可燃混合氣在沒有點燃的情況(qngkung)下自行燃燒，且火焰以高于正常燃燒數(shù)倍的速度向外傳播，造成尖銳的敲缸聲。會使發(fā)動機過熱，功率下降，汽油消耗量增加以及機

10、件損壞。輕微爆燃是允許的，但強烈爆燃對發(fā)動機是很有害的，汽油機的壓縮比一般為610。 表面點火 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理24共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造 （3）作功行程 進氣門和排氣門仍然保持關閉。當活塞位于壓縮行程接近上止點(即點火提前角)位置(wi zhi)時，火花塞產(chǎn)生電火花點燃可燃混合氣，使氣缸內(nèi)氣體溫度和壓力急劇升高，最高壓力可達35MPa，最高溫度可達22002800K，高溫高壓氣體膨脹，推動活塞從上止點向下止點運動，通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)并輸出機械功。 （4）排氣行程 當作功接近終了時，排氣門開啟，進氣門仍然關閉，靠廢氣的壓力先進行自由排氣，活塞到

11、達下止點再向上止點運動時，繼續(xù)把廢氣強制排出到大氣中去，活塞越過上止點后，排氣門關閉，排氣行程結束。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理25共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造 工作循環(huán)：完成進氣(jn q)、壓縮、作功和排氣四個過程叫一個工作循環(huán)。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理26共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理(yunl)和總體構造二.四沖程柴油機工作原理 由于柴油粘度大，不易蒸發(fā)，自燃溫度較汽油低,可燃混合氣的形成及點火方式與汽油機不同。 柴油機在進氣行程吸入的是純空氣，在壓縮行程接近終了時，柴油經(jīng)噴油泵將油壓提高到10MPa以上，通過噴油器噴入氣缸，由于柴油機壓

12、縮比高，壓縮終了時氣缸內(nèi)溫度(wnd)高達7501000K，大大超過柴油的自燃溫度。故柴油噴入氣缸后，在很短時間內(nèi)與空氣混合后形成可燃混合氣便立即自行發(fā)火燃燒。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理27共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造三.柴油機與汽油機的比較 汽油機具有轉(zhuǎn)速高、質(zhì)量小、工作時噪聲小、起動容易、制造和維修費用低等特點，故在轎車和中、小型貨車上及軍用越野車上得到廣泛的應用。其不足之處是燃油消耗率較高，因而燃料經(jīng)濟性較差。 柴油機因壓縮比高，燃油消耗率平均比汽油機低30%左右，且柴油(chiyu)價格較低，所以燃油經(jīng)濟性較好。一般裝載質(zhì)量7t以上的貨車大都用柴油

13、機。柴油機的弱點是轉(zhuǎn)速較汽油機低、質(zhì)量大、制造和維修費用高。但目前柴油機的這些弱點正在逐漸得到克服，它的應用范圍正在向中、輕型貨車擴展。有的轎車也采用柴油機，其最高轉(zhuǎn)速可達5000rmin。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理28共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造 多缸發(fā)動機 單缸發(fā)動機只有作功行程中膨脹氣體作用使曲軸旋轉(zhuǎn)，其余一周半則依靠飛輪慣性(gunxng)維持轉(zhuǎn)動。顯然，作功行程曲軸的轉(zhuǎn)速比其它三個行程內(nèi)曲軸轉(zhuǎn)速要大，所以發(fā)動機運轉(zhuǎn)不平穩(wěn)。 采用多缸發(fā)動機可以補救上述缺點。因此現(xiàn)在汽車基本上不用單缸發(fā)動機。用得最多的是四缸、六缸和八缸發(fā)動機。多缸四沖程發(fā)動機的每一

14、個氣缸內(nèi)的作功行程并不同時發(fā)生。氣缸數(shù)愈多，發(fā)動機的工作愈平穩(wěn)。 第二節(jié) 四沖程發(fā)動機的工作原理29共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理(yunl)和總體構造發(fā)動機的分類四沖程發(fā)動機的工作原理二沖程發(fā)動機的工作原理發(fā)動機的總體構造發(fā)動機主要性能指標與特性內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號(xngho)編制規(guī)則30共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造一、二行程汽油機的工作(gngzu)原理 發(fā)動機氣缸上有三個孔，進氣孔與化油器相連通，可燃混合氣經(jīng)進氣孔流入曲軸箱，經(jīng)掃氣孔進入氣缸內(nèi)，而廢氣經(jīng)過與排氣管連通的排氣孔被排出。 第三節(jié) 二沖程發(fā)動機的工作原理31共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工

15、作原理(yunl)和總體構造 在二沖程發(fā)動機內(nèi)，一個工作循環(huán)所包含的兩個沖程： 第一沖程 活塞自下止點向上移動，事先已充入活塞上方的混合氣被壓縮，新的可燃混合氣又自化油器被吸入活塞下方的曲軸箱內(nèi)。 第二(d r)沖程 活塞自上止點向下移動，活塞上方進行著作功過程和換氣過程，而活塞下方則進行可燃混合氣的預壓。 第三節(jié) 二沖程發(fā)動機的工作原理32共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造 二沖程發(fā)動機與四沖程發(fā)動機比較，其主要優(yōu)點如下： 1）當二沖程發(fā)動機的工作(gngzu)容積和轉(zhuǎn)速與四沖程發(fā)動機相同時，在理論上它的功率應等于四沖程發(fā)動機的二倍。 2）由于發(fā)生作功行程的頻率較大

16、，故二沖程發(fā)動機的運轉(zhuǎn)比較均勻平穩(wěn)。 3）由于沒有專門的配氣機構，所以它的構造較簡單，質(zhì)量也比較小。 二沖程發(fā)動機最大的缺點是不易將廢氣排除干凈，因此經(jīng)濟性差。 由于上述的缺點，二沖程化油器式發(fā)動機在汽車上較少被采用。但這種發(fā)動機的制造費用低廉，構造簡單，重量輕，所以在摩托車上廣泛采用。 第三節(jié) 二沖程發(fā)動機的工作原理33共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造二、二沖程柴油機的工作原理 二沖程柴油機用純空氣掃除(soch)尾氣，沒有燃料損失，經(jīng)濟性較高。 第三節(jié) 二沖程發(fā)動機的工作原理34共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造發(fā)動機的分類四沖程發(fā)動機的

17、工作原理二沖程發(fā)動機的工作原理發(fā)動機的總體構造發(fā)動機主要(zhyo)性能指標與特性內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則35共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理(yunl)和總體構造 四沖程汽油機的一般構造 機體組包括氣缸蓋、氣缸體及油底殼。機體的作用(zuyng)是作為發(fā)動機各機構、各系統(tǒng)的裝配基體。 第四節(jié) 發(fā)動機的總體構造36共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造 曲柄連桿機構包括活塞、連桿(lin n)、帶有飛輪的曲軸等。將活塞的直線往復運動轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運動而輸出動力。 第四節(jié) 發(fā)動機的總體構造37共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造 配氣機構包括

18、進氣門、排氣門、挺柱、推桿、搖臂、凸輪軸、以及(yj)凸輪軸正時齒輪（由曲軸正時齒輪驅(qū)動）。其作用是使可燃混合氣及時充入氣缸并及時從氣缸排出廢氣。 第四節(jié) 發(fā)動機的總體構造38共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造 汽油機供給系包括汽油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器，進氣管、排氣管，排氣消聲器等。作用(zuyng)是把汽油和空氣混合成合適濃度的可燃混合氣供入氣缸燃燒，并將燃燒生成的廢氣排出發(fā)動機。 第四節(jié) 發(fā)動機的總體構造39共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造 電控汽油噴射系統(tǒng)(xtng)包括燃油供給、空氣供給、電路控制。 根據(jù)安裝在發(fā)

19、動機上的各種傳感器檢測發(fā)動機的各種狀態(tài)，經(jīng)電腦的判斷、計算精確控制噴油器的噴油量，使發(fā)動機在不同工況下，均能獲得合適濃度的可燃混合氣。 第四節(jié) 發(fā)動機的總體構造40共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造 柴油機供給系統(tǒng)包括油箱、低壓(dy)油管、柴油濾清器、輸油泵。噴油泵、高壓油管、噴油器、調(diào)速器等。作用是定時定量的將一定壓力的燃油以適當?shù)囊?guī)律噴入燃燒室。 第四節(jié) 發(fā)動機的總體構造41共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造 冷卻系主要包括水泵、散熱器、風扇、分水管以及氣缸體和氣缸蓋里鑄出的空腔水套等。其功用是把受熱機件(jjin)的熱量散到大氣中去，以

20、保證發(fā)動機正常工作。 第四節(jié) 發(fā)動機的總體構造42共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造 潤滑系包括(boku)機油泵、集濾器、限壓閥、潤滑油道、機油濾清器等。其功用是將潤滑油供給作相對運動的零件以減少它們之間的摩擦阻力，減輕機件的磨損，并部分地冷卻摩擦零件，清洗摩擦表面。 第四節(jié) 發(fā)動機的總體構造43共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造 點火系的功用是保證(bozhng)按規(guī)定時刻及時點燃氣缸中被壓縮的混合氣。其中包括蓄電池、發(fā)電機、斷電器-分電器、點火線圈，火花塞等。 第四節(jié) 發(fā)動機的總體構造44共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理

21、和總體構造 起動系包括起動機及其附屬裝置，用以使靜止的發(fā)動機起動并轉(zhuǎn)入(zhun r)自行運轉(zhuǎn)。 第四節(jié) 發(fā)動機的總體構造45共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造發(fā)動機的分類四沖程發(fā)動機的工作原理二沖程發(fā)動機的工作原理發(fā)動機的總體(zngt)構造發(fā)動機主要性能指標與特性內(nèi)燃機產(chǎn)品名稱和型號編制規(guī)則46共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造 發(fā)動機性能指標：動力性能指標，經(jīng)濟性能指標和運轉(zhuǎn)性能指標。 一、動力性能指標 指曲軸對外作功能力的指標，包括有效扭矩、有效功率和轉(zhuǎn)速。 1）有效轉(zhuǎn)矩：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的平均轉(zhuǎn)矩，用Te表示，單位為Nm

22、。 2）有效功率：指發(fā)動機通過曲軸或飛輪對外輸出的功率，用Pe表示，單位為kW。 式中：Te-有效扭矩，單位為Nm； n-曲軸轉(zhuǎn)速，單位為r/min。 發(fā)動機產(chǎn)品銘牌(mngpi)上標明的功率及相應轉(zhuǎn)速稱為標定功率和標定轉(zhuǎn)速。 第五節(jié) 發(fā)動機性能指標與特性47共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作(gngzu)原理和總體構造二、經(jīng)濟性能指標 燃油消耗率是指發(fā)動機每發(fā)出1kW有效功率在1小時內(nèi)所消耗的燃油質(zhì)量(zhling)(以g為單位)，用ge表示，單位為g/kWh，計算公式如下： 式中：GT-每小時的燃油消耗量，kg/h； Pe-有效功率，kW。 發(fā)動機銘牌上給出的有效燃油消耗率ge是最小值。 第五節(jié) 發(fā)動機性能指標與特性48共五十四頁 第一章 發(fā)動機的工作原理和總體(zngt)構造三、運轉(zhuǎn)性能指標1.排放品質(zhì) 包括排放煙度、有害氣體(qt)(CO，HC，NOx)排放量、噪聲等。 2.噪聲3.起動性能四、發(fā)動機的速度特性 指發(fā)動機的性能指標Te，Pe，ge，隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速n變化的規(guī)律，用曲線表示，稱為速度特性曲線。 節(jié)氣門全開時的速度特性叫發(fā)動機的外特性；節(jié)氣門不全開的任意位置所得到的速度特性都稱為部分特性。發(fā)動機的外特性代表了發(fā)動機